Разнообразие природы

03.09.2012 | Автор: admin

Мы живем в мире удивительных форм и красок. Природа старательно позаботилась о разнообразии своих форм. Будучи ее неотъемлемой частицей, мы ежечасно сталкиваемся с ними: одних мы просто не замечаем, другие вызывают у нас восхищение и интерес. Но так ли далеки они друг от друга? Стоит вооружиться измерительными инструментами, и мы обнаружим, что казавшиеся недавно такими непохожими с виду формы в большей степени сходны, чем различны. Чем больше измерений, сопоставлений и анализирования, тем больше открытий ожидает нас. В поистине бездонной кладовой форм живой природы непременно обнаружатся — великолепные образцы совершенных конструкций и механизмов; найдутся там также и хорошо знакомые «инженерные решения», разработка которых требует значительных затрат сил и времени.

Тут уместно вспомнить слова Н. И. Лобачевского: «Оставьте… трудиться напрасно, стараясь извлечь из одного разума всю мудрость; спрашивайте природу, она хранит все истины, и на вопросы ваши будет отвечать вам непременно и удовлетворительно». Но диалог с природой не прост. Мы ощущаем нехватку средств общения с ней. Разработанные методы, способы и приемы, вскрывающие некоторые строительные принципы живой природы, свидетельствуют о необходимости более подробного их разбора. Вызвано это практическими задачами современного строительства и архитектуры.

Строительство — одна из важнейших отраслей народного хозяйства страны — активно осваивает массовое промышленное производство прогрессивных строительных конструкций на основе внедрения в практику эффективных научных разработок, проектных и конструкторских решений. Перед архитекторами и проектировщиками партия и правительство поставили конкретную задачу, заключающуюся в создании индустриальных, экономичных и эстетически совершенных архитектурно-строительных решений.

Поиски оптимальных по своим основным показателям архитектурных форм-конструкций могут идти как в направлении совершенствования их традиционных видов, так и разработки принципиально новых решений. Первое направление, обладая определенными достоинствами, имеет свой предел, а второе — отличается большими творческими возможностями. Пути их реализации следующие: конструирование необходимых форм на основе математических или экспериментальных методов; заимствование этих форм у живой природы.

Целесообразность творческого освоения биоформ-аналогов в архитектуре подтверждает практика. Блестящими примерами использования строительных принципов живой природы являются замечательные произведения инженера П. Л. Нерви, инженера-архитектора Ф. Отто, архитектора Э. Сааринена и многих других. Природа-архитектор давно стала объектом различных по направленности исследований. Ее строительными принципами интересовались Демокрит и Галилео Галилей, Р. Гук и К. А. Тимирязев, зодчие Ф. Л. Райт и И. В. Жолтовский. Выдающийся архитектор эпохи Возрождения Леон Баттиста Альберти писал в трактате «10 книг об архитектуре», что здание есть как бы живое существо, создавая которое, следует подражать живой природе. Особое значение исследования биоформ приобрели при использовании в практике строительства пространственных конструкций. Несмотря на трудности расчетного, конструктивного и технологического порядка, архитектура сегодняшнего дня все больше стремится к разнообразию форм. В нашей стране осуществлены, например, оболочки, очерченные по эллипсоиду или параболоиду вращения, начали использовать оболочки с поверхностями третьего и четвертого порядков и составные. К последним относят: оболочки, образованные поверхностями переноса (трансляционные), у которых формообразующими линиями являются дуги окружностей (осуществлены в Ленинграде); оболочки, очерченные по поверхности тора (аэропорт в Борисполе, Киев); кольцевые параболические и др. Такие формы-конструкции не всегда удовлетворяют запросы инженеров и архитекторов. Между тем в природе существуют оболочки, рациональные по своей конструкции, отличающиеся большим разнообразием форм. Творческое освоение принципов их образования — неисчерпаемый источник новых решений в архитектуре. Естественна постановка вопроса: все ли в природе лучше созданного человеком? По-видимому, возможен только отрицательный ответ. В частности, люди получили новые материалы и конструкции, существенно превосходящие природные. В связи с этим закономерно возникают следующие вопросы: как получить максимальный эффект в практическом использовании свойств природных форм?

Как избежать неоправданного перенесения их в архитектуру — установить границы целесообразности в подражании природе?

Простое заимствование природных форм, увеличение их во много раз и осуществление в другом материале — самый простой, но и самый неверный путь. Необходимо учитывать свойства природного материала, которые далеко не всегда можно повторить, роль масштаба и, самое главное,- различие в назначении и функциях форм живой природы и архитектурных сооружений.

Кроме того, самое простое в живой природе — нередко в миллионы раз сложнее самого сложного, созданного человеком. Биологические конструкции, как правило, являются комплексными, выполняющими одновременно множество различных функций. Создаваемые человеком формы-конструкции обычно характеризуются значительно меньшим числом функций, причем одна-две функции являются определяющими и им подчинены остальные. Сегодня искусство архитектуры приобретает черты и качества науки. Достижения в области математики, строительной механики, физики и других наук позволяют создавать конструктивные формы, соответствующие наперед заданным требованиям. Те задачи современной архитектуры, решение которых подобным способом малоэффективно или пока невозможно, могут разрешаться на основе практического использования природных форм. В этом заключается основное направление развития молодой науки — архитектурной бионики. Как самостоятельная наука собственно бионика существует всего лишь около двух десятков лет. Лозунг «Живые прототипы — ключ к новой технике» был провозглашен в I960 г. на симпозиуме в Дайтоне (США). С тех пор эта наука получила широкое развитие во многих странах и, прежде всего, в СССР, США, Японии и Англии.